手機版
化工儀器網手機版
化工儀器網小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關注視頻號
AISI 4140合金鋼全解：化學成分、熱處理與典型用途一網打盡
AISI 4140 是一款廣泛應用于機械制造、汽車、模具、軍工等領域的中碳鉻鉬合金鋼。因其優異的強度、韌性、可加工性與熱處理性能，成為工業工程中“最萬能”的合金結構鋼之一。
一、AISI 4140鋼材簡介
英文全稱：American Iron and Steel Institute 4140
標準體系：AISI/SAE 美標體系
材料類型：中碳調質合金鋼（Cr-Mo 系）
對應國際牌號：
中國：42CrMo（GB/T 3077）
日本：SCM440（JIS G4105）
德國：42CrMo4（EN 10083-3）
?? 定位用途： 適用于制作承受高載荷、高沖擊、高疲勞的關鍵結構零部件。
二、化學成分（AISI標準）
| 元素 | 含量范圍 (%) |
|---|---|
| C | 0.38 – 0.43 |
| Mn | 0.75 – 1.00 |
| Si | 0.15 – 0.35 |
| Cr | 0.80 – 1.10 |
| Mo | 0.15 – 0.25 |
| P/S | ≤ 0.035（雜質限） |
?? 成分解析：
Cr 提高硬度與抗腐蝕性
Mo 提升回火抗軟性與熱強性
中碳含量設計利于調質處理，兼顧強度和加工性
三、力學性能（調質狀態）
| 項目 | 數值（典型） |
|---|---|
| 抗拉強度 | ≥ 1080 MPa |
| 屈服強度 | ≥ 930 MPa |
| 延伸率 | ≥ 12% |
| 沖擊韌性 | ≥ 63 J（20℃） |
| 硬度（HB） | 229–269（調質） |
?? 注：通過調節熱處理參數（特別是回火溫度）可微調性能，如增加韌性或提升硬度。
四、熱處理工藝參考
| 工藝步驟 | 溫度范圍 | 冷卻方式 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 正火 | 850–880℃ | 空冷 | 細化組織 |
| 淬火 | 830–860℃ | 油冷 | 提高強度和硬度 |
| 回火 | 500–650℃ | 空冷 | 提升韌性、減應力 |
| 退火 | 680–720℃ | 爐冷 | 降低硬度，改善加工性 |
?? 熱處理技巧：
對于大型零件，應**預熱至400–450℃**再升溫淬火以防開裂
回火應在淬火后立即進行，防止淬火裂紋產生
五、典型應用領域
AISI 4140 以其高強度和良好的加工性能，在下列行業應用極為廣泛：
| 行業 | 零件名稱舉例 |
|---|---|
| 機械工程 | 齒輪、軸類、主軸、夾具、連桿、花鍵軸等 |
| 汽車制造 | 驅動軸、半軸、轉向節、連桿、懸掛部件 |
| 航空航天 | 起落架結構件、液壓缸、結構螺栓 |
| 模具制造 | 模具墊板、模座、支撐零件、拉伸模架等 |
| 石油天然氣 | 套管、接頭、井下工具、鉆桿連接件等 |
六、4140 vs 42CrMo vs SCM440：三大熱銷牌號大比拼
| 特性 | AISI 4140 ???? | 42CrMo ???? | SCM440 ???? |
|---|---|---|---|
| 標準體系 | AISI/SAE | GB/T | JIS |
| 強度 | 高 | 高 | 高 |
| 工藝性 | 優 | 良好 | 優 |
| 成本 | 中 | 低 | 中 |
| 用途通用性 | 全球廣泛使用 | 亞洲市場主用 | 日系企業偏好 |
?? 結論：三者可互換使用，但在進口認證、焊接純凈度要求或特殊加工性能上，需結合項目標準精準選擇。
七、總結：為何選用AISI 4140？
? 高強度高韌性兼顧
? 熱處理窗口寬容度高
? 加工性和焊接性好（適當控制熱影響）
? 可替代多數結構鋼及普通工具鋼，適應性強
? 市場供應成熟，國內外易采購
4140 可謂工程應用中“能打能抗”的全能型材料，尤其在疲勞壽命和大截面零件場景中優勢明顯。
免責聲明
- 凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
采購中心